本刊記者|北風(fēng)

5G不僅將部署在6GH z以下（如3.5GHz中頻段），還將部署在高頻毫米波頻段。未來，運(yùn)營(yíng)商必然會(huì)在熱點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行毫米波基站的部署及測(cè)試，并可針對(duì)無線寬帶接入展開試點(diǎn)。

縱觀全球市場(chǎng)，運(yùn)營(yíng)商均在開展毫米波組網(wǎng)測(cè)試。如美國(guó)運(yùn)營(yíng)商Verizon在28GHz的頻段下已經(jīng)開始針對(duì)固定無線接入場(chǎng)景進(jìn)行組網(wǎng)部署。

我國(guó)工信部批復(fù)了24.75～27.5GHz及37～42.5GHz為我國(guó)毫米波的主力試驗(yàn)研發(fā)頻段。我國(guó)工信部還在5G第二階段試驗(yàn)開展了高頻系統(tǒng)測(cè)試，各個(gè)設(shè)備商都參與其中，主要測(cè)試頻段就集中在26GHz頻段。

這其中，大唐移動(dòng)積極推出的高頻產(chǎn)品處于樣機(jī)階段，可滿足工信部5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段和第三階段對(duì)高頻系統(tǒng)要求的指標(biāo)參數(shù)。為了解5G時(shí)代毫米波的最可能部署場(chǎng)景，對(duì)組網(wǎng)、芯片、終端的挑戰(zhàn)，通信世界全媒體記者采訪了大唐移動(dòng)5G專家段滔。

主要用在室內(nèi)熱點(diǎn)和密集城區(qū)

眾所周知，毫米波的應(yīng)用場(chǎng)景主要針對(duì)大帶寬、高容量的應(yīng)用，面向高頻段的eMBB場(chǎng)景，可用于人口密度大、網(wǎng)絡(luò)容量需求大的熱點(diǎn)區(qū)域。根據(jù)3GPP TR38.913定義，與高頻段應(yīng)用相關(guān)的幾個(gè)場(chǎng)景分別為：室內(nèi)熱點(diǎn)、密集城區(qū)、宏覆蓋、高速鐵路接入與回傳以及衛(wèi)星擴(kuò)展到地面。

“但我們認(rèn)為毫米波的應(yīng)用場(chǎng)景主要是前兩種。”段滔表示。毫米波用于宏覆蓋投資太大，中國(guó)運(yùn)營(yíng)商基本不會(huì)考慮。毫米波如果用于高速鐵路和衛(wèi)星擴(kuò)展到地面，目前也看不到明確的部署場(chǎng)景。

另外一種可能的應(yīng)用場(chǎng)景是，運(yùn)營(yíng)商利用毫米波系統(tǒng)的大規(guī)模陣列天線技術(shù)，通過波束賦形，一部分波束可用于網(wǎng)絡(luò)回傳，一部分波束可用于容量覆蓋，從而替代傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)部署成本。

未來毫米波系統(tǒng)可以用于室內(nèi)場(chǎng)館及辦公區(qū)覆蓋，也可應(yīng)用于室外熱點(diǎn)覆蓋、無線寬帶接入等，可以與6GHz以下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)同組成雙連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)大容量和廣覆蓋的有機(jī)結(jié)合，未來市場(chǎng)空間巨大。

毫米波的特性決定其組網(wǎng)模式也呈現(xiàn)新特點(diǎn)。段滔介紹，根據(jù)波段的特性，5G將利用低頻和中頻做連續(xù)覆蓋，高頻做熱點(diǎn)覆蓋。而且，高頻段和中低頻段可采用雙連接方式融合組網(wǎng)。

“另外，由于毫米波系統(tǒng)集成的天線數(shù)量及射頻通道數(shù)量都很高，因此，成本問題和散熱問題需要重點(diǎn)考慮，高低頻協(xié)同組網(wǎng)才能更好滿足用戶對(duì)覆蓋及容量的需求。”段滔說。

對(duì)5G芯片和終端提出新需求

相比低頻和中頻，高頻毫米波的使用將對(duì)5G芯片以及5G終端提出新需求。在芯片方面，段滔介紹，毫米波波長(zhǎng)短、天線陣面小、體積有限，對(duì)芯片的功耗及整機(jī)散熱設(shè)計(jì)提出很高的要求，對(duì)芯片設(shè)計(jì)提升也提出新的要求。

大唐移動(dòng)5G專家 段滔

比如由于混合波束賦形的大規(guī)模天線需要支持模擬波束賦形的多通道集成射頻芯片，目前毫米波芯片的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以射頻集成芯片為主要趨勢(shì)，即射頻芯片需要集成PA、LNA、射頻開關(guān)、調(diào)幅、調(diào)相器等。

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的分立芯片不大可能在毫米波前端進(jìn)行應(yīng)用，而射頻集成芯片的設(shè)計(jì)也會(huì)有多種方案，面對(duì)不同的功率等級(jí)，可采用基于CMOS、GaAs、GaN材料的不同系列芯片。

在終端方面，毫米波將帶來三大改變：一是由于高頻段支持高帶寬，支持更大的數(shù)據(jù)吞吐量，這對(duì)終端芯片的處理能力提出更高要求；二是高頻段需要終端也支持?jǐn)?shù)模混合天線，在相對(duì)小的終端上，如何進(jìn)行天線設(shè)計(jì)也對(duì)終端提出了新要求；三是更大的處理能力增加了芯片的面積需求，增加了芯片功耗，多天線增加了終端的發(fā)射功率，增加了終端耗電。

面對(duì)這些需求，大唐移動(dòng)一直積極與產(chǎn)業(yè)各方開展合作研究，取得不少成績(jī)。2017年大唐移動(dòng)完成了毫米波AAU的射頻及5G NR參數(shù)集的功能測(cè)試。“2018年，大唐移動(dòng)將積極配合工信部5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第三階段的測(cè)試，完成相關(guān)測(cè)試目標(biāo)。”談及2018年大唐在毫米波方面的發(fā)展規(guī)劃，段滔如此表示。